大型船舶制造設(shè)備需求
中低速柴油機(jī)的機(jī)座、機(jī)架、曲軸、連桿、缸蓋以及螺旋漿、舵軸等大件的機(jī)械加工是船舶制造企業(yè)技改設(shè)備投入的重點(diǎn)。國(guó)產(chǎn)最大低速柴油機(jī)功率為49680hp，機(jī)長(zhǎng)15.6m，高12.4m，缸徑900mm，自重達(dá)1253t，曲軸重211t。機(jī)座、機(jī)架的加工設(shè)備主要是數(shù)控龍門鏜銑床、龍門加工中心，要求龍門寬度不小于8m，定位精度≤0.016/1000mm、重復(fù)定位精度≤0.01mm。目前中低速柴油機(jī)的機(jī)座、機(jī)架主要加工設(shè)備有德國(guó)瓦德里希?？票ぃ╓aldrich coburg）公司的數(shù)控龍門鏜銑床、國(guó)產(chǎn)的龍門移動(dòng)式數(shù)控鏜銑床和數(shù)控立車。低速柴油機(jī)曲軸加工的主要設(shè)備有重型曲軸旋風(fēng)切削加工中心、曲軸磨床和臥式車銑中心等設(shè)備。大型船用螺旋漿加工的關(guān)鍵設(shè)備有五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控龍門銑床、五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控立式銑床。目前韓國(guó)有最大可加工直徑11m螺旋漿的數(shù)控龍門銑床;德國(guó)和日本生產(chǎn)的設(shè)備可以加工最大螺旋漿直徑為10.4m;而我國(guó)可加工最大螺旋漿直徑為9m。
柴油機(jī)連桿、曲拐、缸蓋等零件的主要加工設(shè)備是數(shù)控龍門鏜銑床、大型數(shù)控立車、重型數(shù)控臥車和臥式加工中心。
大型船舶制造對(duì)加工設(shè)備的新要求
現(xiàn)代大型船舶的關(guān)鍵配套設(shè)備幾何尺寸大，精度要求高，因此要求加工設(shè)備的規(guī)格大、功率大、扭矩大和精度高。如當(dāng)前我國(guó)可加工的最大螺旋漿直徑為9m，隨著大型船舶的發(fā)展，需要能夠加工直徑11m螺旋漿的7軸5聯(lián)動(dòng)的數(shù)控車銑床，而且對(duì)加工精度和表面粗糙度都提出更高要求。
現(xiàn)代大型船舶要求更高的推進(jìn)效率，更低的噪聲，對(duì)螺旋推進(jìn)器等關(guān)鍵配套設(shè)備的加工精度要求高。因此需要采用車銑復(fù)合機(jī)床一次成形加工完成。如以車削方式實(shí)現(xiàn)輪轂內(nèi)孔及螺紋的加工;以銑削方式完成螺旋漿槳葉面和葉背、導(dǎo)邊和隨邊輪廓、輪轂和葉面過(guò)渡圓角等表面的加工。
而用于加工大型低速柴油機(jī)機(jī)座、機(jī)架加工的設(shè)備，不僅需要主軸功率大，扭矩大，還需要加工精度高，并配備相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備。低速柴油機(jī)曲軸的加工，多采用數(shù)控重型車銑復(fù)合加工中心，要求其回轉(zhuǎn)直徑要大，要有近100t的承載能力。
船舶制造加工工藝新要求
根據(jù)零件的特點(diǎn)進(jìn)行切削參數(shù)的優(yōu)化和工藝方式的優(yōu)化，如根據(jù)螺旋槳的幾何特性，葉片加工面分為非重疊區(qū)域和重疊區(qū)域，并分別采用標(biāo)準(zhǔn)銑頭和特殊銑頭進(jìn)行加工，以解決葉片根部的加工問(wèn)題，但對(duì)于大型螺旋槳，由于滑枕承受的顛覆力矩過(guò)大對(duì)機(jī)床的壽命影響很大，因此仍是有待攻克的難題。
基于三維數(shù)字化模型的大型螺旋槳的在線測(cè)量與質(zhì)量評(píng)估功能，需要解決測(cè)點(diǎn)的規(guī)劃及測(cè)量軌跡自動(dòng)生成技術(shù)、基于葉片曲面匹配的加工余量的計(jì)算和預(yù)估技術(shù)、螺旋槳葉片的在線質(zhì)量評(píng)估技術(shù)。
基于三維數(shù)字化模型的大型螺旋槳鑄造毛坯誤差和加工余量快速測(cè)算技術(shù)。
要求七軸五聯(lián)動(dòng)車銑復(fù)合加工機(jī)床具有防干涉碰撞功能。
巨大的商機(jī)與新的挑戰(zhàn)機(jī)床工業(yè)必將大有可為
我國(guó)船舶工業(yè)的快速發(fā)展以及未來(lái)的發(fā)展規(guī)劃，為我們機(jī)床行業(yè)提供了巨大的商機(jī)，同時(shí)也向我們機(jī)床行業(yè)提出新的挑戰(zhàn)。從我國(guó)造船企業(yè)目前的裝備來(lái)看，主要加工設(shè)備有重型數(shù)控龍門移動(dòng)鏜銑床、重型數(shù)控動(dòng)梁式鏜銑床、重型雙立柱式數(shù)控車、重型單柱立式車床、重型數(shù)控臥式車床、五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控龍門銑床、五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控立式銑床等 ，這些設(shè)備基本是進(jìn)口機(jī)床。國(guó)產(chǎn)機(jī)床在規(guī)格和精度方面能夠滿足要求，但可靠性和穩(wěn)定性方面與國(guó)外機(jī)床相比存在較大差距，而且聯(lián)機(jī)調(diào)試時(shí)間長(zhǎng)，售后服務(wù)做的又不夠到位，加上對(duì)用戶工藝不清楚，不能根據(jù)用戶的工件和加工要求，提出令用戶滿意的解決方案，導(dǎo)致這些重要領(lǐng)域的用戶在選購(gòu)設(shè)備時(shí)，優(yōu)先考慮國(guó)外機(jī)床。
總體來(lái)說(shuō)，大型船舶的關(guān)鍵加工件集中在大功率柴油機(jī)的機(jī)座、機(jī)架、氣缸體、缸蓋活塞桿、十字頭、連桿、曲軸，以及減速箱傳動(dòng)軸、舵軸和推進(jìn)器（螺旋槳）等，關(guān)鍵加工件材質(zhì)為特種合金鋼，一般為小批加工，要求加工成品率100％。關(guān)鍵加工件具有重量大，形狀復(fù)雜、精度高，加工難度大等特點(diǎn)，需要具有大功率、大扭矩、高可靠性能及多軸的重型、超重型數(shù)控機(jī)床和專用加工機(jī)床，如重型、超重型數(shù)控龍門鏜銑床，大型旋風(fēng)車床，數(shù)控重型龍門銑和重型數(shù)控落地鏜、數(shù)控車、磨床、深孔鉆床，以及大型鋼板壓制、酸洗、熱處理和火焰切割機(jī)等。
世界性的金融危機(jī)，不可避免地會(huì)影響我們機(jī)床行業(yè)的發(fā)展。但是，商機(jī)仍在，我國(guó)重型機(jī)床的研制和生產(chǎn)已經(jīng)取得了不小進(jìn)步，只要我們能夠抓住機(jī)遇，努力改進(jìn)我們的不足之處，我國(guó)機(jī)床工業(yè)必將大有可為。
摘自《中國(guó)機(jī)床工具》
